鑄造合金及其熔煉---第6章 鑄造碳鋼

1、第二篇第二篇 鑄鋼及其熔煉鑄鋼及其熔煉 n1、鑄鋼的優(yōu)缺點(diǎn)、鑄鋼的優(yōu)缺點(diǎn) n 1）力學(xué)性能高）力學(xué)性能高 n 2）具有焊接性）具有焊接性 n 3）熔煉成本高）熔煉成本高 n 4）造型材料成本高）造型材料成本高 n 5）鑄造性差，廢品率高。）鑄造性差，廢品率高。 n2、近年發(fā)展應(yīng)用、近年發(fā)展應(yīng)用 n 1）鑄鋼材料的性能提高）鑄鋼材料的性能提高 n 2）煉鋼技術(shù)，剛液質(zhì)量好）煉鋼技術(shù)，剛液質(zhì)量好 n 3）控制鋼的結(jié)晶過程）控制鋼的結(jié)晶過程 第六章第六章 鑄造碳鋼鑄造碳鋼 n第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 n一、鑄造碳鋼的性能及應(yīng)用一、鑄造碳鋼的性能及應(yīng)用 n 表表6-1 n二、鑄造碳鋼的成分二、鑄造碳鋼的

2、成分 n 表表6-2 n三、使用溫度三、使用溫度 n -40-400 第二節(jié)第二節(jié) 鑄造碳鋼的結(jié)晶過程及鑄造組織鑄造碳鋼的結(jié)晶過程及鑄造組織 n一、結(jié)晶過程一、結(jié)晶過程 n1、一次結(jié)晶、一次結(jié)晶 LA n2、二次結(jié)晶、二次結(jié)晶 AF n二、鑄態(tài)組織二、鑄態(tài)組織 n1、組織狀態(tài)：晶粒粗大，三個(gè)區(qū)。圖、組織狀態(tài)：晶粒粗大，三個(gè)區(qū)。圖6-2 n 粗等軸晶區(qū)、柱狀晶區(qū)、細(xì)等軸晶區(qū)粗等軸晶區(qū)、柱狀晶區(qū)、細(xì)等軸晶區(qū) n2、組織種類：、組織種類： n 二次結(jié)晶的組織種類：圖二次結(jié)晶的組織種類：圖6-3 n 粒狀組織粒狀組織 n 魏氏組織：魏氏組織：F以針條狀在以針條狀在A晶粒內(nèi)部析出。晶粒內(nèi)部析出。 n 中

3、碳、壁薄零件易得中碳、壁薄零件易得 n 網(wǎng)狀組織。網(wǎng)狀組織。 n3、性能：、性能： n 粒狀組織性能好，魏氏組織、網(wǎng)狀組織力學(xué)性能差，粒狀組織性能好，魏氏組織、網(wǎng)狀組織力學(xué)性能差， 韌性低。韌性低。 n 可以通過熱處理消除。退火、正火等可以通過熱處理消除。退火、正火等 。 第三節(jié)第三節(jié) 鑄件熱處理、金相組織、力學(xué)性能鑄件熱處理、金相組織、力學(xué)性能 n熱處理目的：細(xì)化晶粒、提高性能熱處理目的：細(xì)化晶粒、提高性能 n 消除網(wǎng)狀及魏氏組織消除網(wǎng)狀及魏氏組織 n 消除鑄造內(nèi)應(yīng)力消除鑄造內(nèi)應(yīng)力 n一、退火一、退火 n 可以達(dá)到目的，但力學(xué)性能差，可以達(dá)到目的，但力學(xué)性能差，少用少用 n二、正火二、正火

4、n 性能比退火高，性能比退火高，常會(huì)用常會(huì)用 n三、正火三、正火+回火回火 n 高溫回火，可以使高溫回火，可以使S轉(zhuǎn)變成粒狀，提高性能轉(zhuǎn)變成粒狀，提高性能 n 圖圖6-9、圖、圖6-10 第四節(jié)第四節(jié) 影響鑄造碳鋼力學(xué)性能的主要途徑影響鑄造碳鋼力學(xué)性能的主要途徑 n一、化學(xué)成分一、化學(xué)成分 n1、C的影響的影響 n2、Si、Mn提高強(qiáng)度，降低塑性提高強(qiáng)度，降低塑性 圖圖6-11 n C、Mn可以互補(bǔ)?？梢曰パa(bǔ)。 n3、S、P增大脆性增大脆性 ，降低韌性，降低韌性 n S 熱脆，熱脆， P冷脆。冷脆。 n二、氣體和非金屬夾雜物二、氣體和非金屬夾雜物 n1、氣體、氣體 H、N、O n1）H：來源：

5、熔煉時(shí)電離水，：來源：熔煉時(shí)電離水， n 存在：溶解、存在：溶解、H2（表皮）（表皮） n 危害：形成氣孔，形成氫脆危害：形成氣孔，形成氫脆 n2）N：來源：電離空氣：來源：電離空氣 n 存在：溶解、形成氮化物存在：溶解、形成氮化物 n 作用：做晶核、強(qiáng)化金屬，增大脆性作用：做晶核、強(qiáng)化金屬，增大脆性 n 圖圖6-12 n3）O：鑄件中形成氣孔、氧化物，降低韌性：鑄件中形成氣孔、氧化物，降低韌性 n （ FeO熔點(diǎn)低、在晶界處）熔點(diǎn)低、在晶界處） n n2、非金屬夾雜物、非金屬夾雜物 n 1）來源：熔煉渣、澆注沖刷、二次氧化。）來源：熔煉渣、澆注沖刷、二次氧化。 n 2）種類：硫化物（晶界）、

6、氧化鋁（星鏈狀晶界）、硅酸鹽）種類：硫化物（晶界）、氧化鋁（星鏈狀晶界）、硅酸鹽 （多角形（多角形 孤立狀）、球狀氧化物（孤立）孤立狀）、球狀氧化物（孤立） n 3）作用：增大脆性，）作用：增大脆性， n三、鑄件壁厚三、鑄件壁厚 n1、對(duì)組織的影響、對(duì)組織的影響 n 晶粒度、枝晶臂間隙、致密度晶粒度、枝晶臂間隙、致密度 n2、對(duì)性能的影響、對(duì)性能的影響 n 機(jī)械性能降低機(jī)械性能降低 圖圖6-14 第五節(jié)第五節(jié) 鑄鋼的鑄造性能鑄鋼的鑄造性能 n一、流動(dòng)性一、流動(dòng)性 n1、澆注溫度的影響、澆注溫度的影響 圖圖6-15 n2、含碳量的影響、含碳量的影響 n3、鋼中氣體夾雜物的影響、鋼中氣體夾雜物的影響 n二、收縮性二、收縮性 n1、液態(tài)收縮、液態(tài)收縮 體積收縮率體積收縮率 n2、凝固收縮、凝固收縮 縮孔率縮孔率 圖圖6-16 n3、固態(tài)收縮、固態(tài)收縮 線收縮率線收縮率 圖圖6-17 n三、熱裂傾向三、熱裂傾向 n1、含碳量的影響、含碳量的影響 圖圖6-18 n C：0.2%抗裂能力最大抗裂能力最大 n2、含硫量、含硫量 主要原因主要原因 n3、含錳量、含錳量 降低熱裂降低熱裂 n4、含氧量、含氧量 增大熱裂增